Hayotning molekulyar asoslari

Hujayra darajasi

Yoqilgan uyali daraja tashkilot, barcha tirik organizmlarning asosiy tuzilish va funktsional birligi bu hujayra. Hujayra darajasida, shuningdek, molekulyar genetik darajadagi barcha tirik organizmlarning bir xilligi qayd etiladi. Barcha organizmlarda biosintez va irsiy ma'lumotni amalga oshirish faqat hujayra darajasida mumkin. Bir hujayrali organizmlarda hujayra darajasi organizm darajasiga to'g'ri keladi. Sayyoramizdagi hayot tarixi ushbu tashkilot darajasidan boshlangan.

Bugungi kunda fan hujayra tirik organizmning tuzilishi, faoliyati va rivojlanishining eng kichik mustaqil bo'lagi ekanligini aniq tasdiqladi.

Hujayrao'z-o'zini yangilash, o'z-o'zini ko'paytirish va rivojlantirishga qodir bo'lgan elementar biologik tizimdir, ya'ni. tirik organizmning barcha belgilari bilan ta'minlangan.

Uyali tuzilmalar har qanday tirik organizmning tuzilishi asosida, uning tuzilishi qanchalik xilma-xil va murakkab ko'rinmasin. Tirik hujayrani o'rganadigan fan sitologiya deb ataladi. U hujayralar tuzilishini, ularning elementar tirik tizimlar sifatida ishlashini, alohida uyali komponentlarning funktsiyalarini, hujayralarni ko'payish jarayonlarini, ularning atrof-muhit sharoitlariga moslashishini va boshqalarni o'rganadi. Shunday qilib, zamonaviy sitologiyani hujayra fiziologiyasi deb atash mumkin. Zamonaviy sitologiya yutuqlari biokimyo, biofizika, molekulyar biologiya va genetika yutuqlari bilan uzviy bog'liqdir.

Sitologiya barcha tirik organizmlar (hayvonlar, o'simliklar, bakteriyalar) hujayralar va ularning hayotiy faoliyati mahsulotlaridan iborat degan fikrga asoslanadi. Oldindan mavjud bo'lgan hujayralarni ajratish orqali yangi hujayralar hosil bo'ladi. Barcha hujayralar kimyoviy tarkibi va metabolizmiga o'xshashdir. Organizmning faoliyati umuman alohida hujayralar faoliyati va o'zaro ta'siridan iborat.

Hujayralar mavjudligini kashf etish oxirida sodir bo'ldi XVIImikroskop ixtiro qilingan asr. Qafasni birinchi marta ingliz olimi R. Xuk 1665 yilda mantarning bir qismini tekshirganda tasvirlagan. Uning mikroskopi juda mukammal bo'lmaganligi sababli, aslida u o'lik hujayralarning devorlari edi. Biologlar asosiy rolni hujayraning devorlari emas, balki uning ichki tarkibi o'ynashini tushunish uchun deyarli ikki yuz yil vaqt kerak bo'ldi. Hujayra nazariyasini yaratuvchilar orasida A. Levengukni ham chaqirish kerak, u ko'plab o'simliklarning to'qimalari ekanligini ko'rsatdi

organizmlar hujayralardan qurilgan. Shuningdek, u eritrotsitlar, bir hujayrali organizmlar va bakteriyalarni tavsifladi. To'g'ri, Levenguk, 17-asrning boshqa tadqiqotchilari singari, hujayrada faqat bo'shliqni o'z ichiga olgan qobiqni ko'rgan.

Hujayralarni o'rganishda sezilarli yutuqlar 19-asrning boshlarida, ular hayotiy xususiyatlarga ega bo'lgan shaxs sifatida qaralishni boshlaganda sodir bo'ldi. 1830-yillarda. hujayra yadrosi kashf etilgan va tasvirlangan, bu hujayraning tarkibiga olimlarning e'tiborini qaratgan. Shu bilan birga, o'simlik hujayralarining bo'linishini ko'rish mumkin edi. Ushbu tadqiqotlar asosida hujayra nazariyasi yaratildi eng buyuk voqea XIX asr biologiyasida. Aynan uyali nazariya barcha tirik tabiat birligining aniq dalillarini keltirdi, embriologiya, gistologiya, fiziologiya, evolyutsiya nazariyasini rivojlantirish uchun asos bo'lib xizmat qildi. individual rivojlanish organizmlar.

Sitologiya genetika va molekulyar biologiyani yaratish bilan kuchli turtki oldi. Shundan so'ng yangi tarkibiy qismlar yoki organoidlar, hujayralar - membrana, ribosomalar, lizosomalar va boshqalar topildi.

Zamonaviy kontseptsiyalarga ko'ra hujayralar mustaqil organizmlar (masalan, protozoa) sifatida va ko'payish uchun xizmat qiladigan jinsiy hujayralar va somatik hujayralar (tana hujayralari) bo'lgan ko'p hujayrali organizmlarning bir qismi sifatida mavjud bo'lishi mumkin. Somatik hujayralar tuzilishi va funktsiyalari bilan farq qiladi - asab, suyak, mushak, sekretor hujayralar mavjud. Hujayra kattaligi 0,1 mikrondan (ba'zi bakteriyalar) 155 mm gacha (qobiq tuyaqushining tuxumi) bo'lishi mumkin. Tirik organizmni shakli eng g'alati (o'rgimchak, yulduz, qor tanasi va boshqalar) bo'lishi mumkin bo'lgan milliardlab turli hujayralar (10 15 gacha) tomonidan hosil bo'ladi.

Hujayralarning xilma-xilligi va ular bajaradigan funktsiyalariga qaramay, barcha tirik organizmlarning hujayralari kimyoviy tarkibi jihatidan bir-biriga o'xshash ekanligi aniqlandi: ular tarkibida vodorod, kislorod, uglerod va azotning tarkibi ayniqsa yuqori (bu kimyoviy elementlar umumiy hujayra tarkibining 98% dan ortig'ini tashkil qiladi); 2% 50 ga yaqin boshqalardan keladi kimyoviy elementlar.

Tirik organizmlarning hujayralarida mavjud noorganik moddalar - suv (o'rtacha 80% gacha) va mineral tuzlar, shuningdek organik birikmalar: hujayraning quruq massasining 90% biopolimerlar - oqsillar, nuklein kislotalar, uglevodlar va lipidlarga to'g'ri keladi. Va nihoyat, barcha hujayralar uchta asosiy qismdan iborat ekanligi ilmiy jihatdan isbotlangan:

1) atrof muhitdan hujayralarga va aksincha moddalarning uzatilishini boshqaruvchi plazma membranasi;

2) tuzilishi turlicha bo'lgan sitoplazma;

3) genetik ma'lumotni o'z ichiga olgan hujayra yadrosi.

Bundan tashqari, barcha hayvonlar va ba'zi o'simlik hujayralarida sentriollar - hujayralar markazlarini tashkil etuvchi silindrsimon tuzilmalar mavjud. O'simliklar hujayralarida hujayra devori (membranasi) va plastidlar, ko'pincha hujayraning rangini belgilaydigan pigment bo'lgan maxsus hujayralar tuzilishi mavjud.